一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于理療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電刺激作為一種康復(fù)理療方式，早在上世紀(jì)60年代就被發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用，到今天已經(jīng)成為一種成熟、有效和常規(guī)的理療方式。它能夠刺激運(yùn)動(dòng)神經(jīng)和感覺神經(jīng)，幫助使用者神經(jīng)系統(tǒng)和通路進(jìn)行重建，同時(shí)能夠幫助患者實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能性動(dòng)作。為了能夠幫助使用者實(shí)現(xiàn)更好的康復(fù)效果，得到更快的恢復(fù)，電刺激技術(shù)一直在不斷更新和探索。神經(jīng)肌肉電刺激是一種純被動(dòng)的刺激方式，多通道同一時(shí)間，同一強(qiáng)度進(jìn)行刺激，無法使不同肌肉進(jìn)行協(xié)同運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能動(dòng)作。同時(shí)沒有使用者主動(dòng)意圖的參與。反饋式電刺激加入了生理信號(hào)作為反饋指標(biāo)，更加智能，同時(shí)加入了使用者主動(dòng)意圖。但是多通道同一時(shí)間、同一強(qiáng)度的刺激仍然無法滿足肌肉之間的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，同時(shí)微弱的電生理信號(hào)容易受到干擾。本專利采用角度信號(hào)作為反饋信息，信號(hào)穩(wěn)定，并且可以通過不同角度觸發(fā)不同通道進(jìn)行刺激，幫助使用者完成復(fù)雜的任務(wù)性動(dòng)作，同時(shí)不同角度開始的刺激，能夠更加精確的幫助使用者。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述【背景技術(shù)】提出的技術(shù)問題，本實(shí)用新型旨在提供一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，采用角度信號(hào)作為反饋信息，通過不同角度觸發(fā)不同通道進(jìn)行刺激，幫助使用者完成復(fù)雜的任務(wù)性動(dòng)作。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]—種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，包括角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、無線發(fā)送器、無線接收器、控制器以及多個(gè)電刺激通道，所述角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和無線發(fā)送器均設(shè)置在理療設(shè)備上，所述角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別連接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接無線發(fā)送器，所述控制器的通信端口分別連接無線接收器和各電刺激通道，所述無線發(fā)送器與無線接收器之間建立無線通信；所述角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別采集作圓周運(yùn)動(dòng)的理療設(shè)備的角度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將角度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理后送給無線發(fā)送器，無線發(fā)送器通過無線方式將信號(hào)發(fā)送給無線接收器，無線接收器將接收到的信號(hào)傳送給控制器，控制器根據(jù)接收到的角度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)產(chǎn)生各電刺激通道的控制指令，從而控制各電刺激通道的電刺激輸出。
[0006]進(jìn)一步地，所述信號(hào)調(diào)理電路包括放大電路和濾波電路，所述放大電路的輸入端連接角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，放大電路的輸出端連接濾波電路的輸入端，濾波電路的輸出端連接無線發(fā)送器。
[0007]進(jìn)一步地，所述無線發(fā)送器和無線接收器均采用Zigbee無線通信模塊。
[0008]進(jìn)一步地，所述控制器采用單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)為MSP430型單片機(jī)。
[0010]采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果:
[0011]本實(shí)用新型采集訓(xùn)練設(shè)備的角度信號(hào)作為反饋信號(hào)，根據(jù)不同角度信號(hào)觸發(fā)不同的電刺激通道輸出電刺激，能夠更加精確地控制電刺激時(shí)序，多通道協(xié)同工作，幫助使用者完成復(fù)雜的任務(wù)性動(dòng)作。采用角度信號(hào)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生理信號(hào)，更加穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，包括角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、無線發(fā)送器、無線接收器、控制器以及多個(gè)電刺激通道，所述角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和無線發(fā)送器均設(shè)置在理療設(shè)備上，所述角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別連接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接無線發(fā)送器，所述控制器的通信端口分別連接無線接收器和各電刺激通道，所述無線發(fā)送器與無線接收器之間建立無線通信。
[0015]在本實(shí)施例中，信號(hào)調(diào)理電路包括放大電路和濾波電路，所述放大電路的輸入端連接角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，放大電路的輸出端連接濾波電路的輸入端，濾波電路的輸出端連接無線發(fā)送器。
[0016]在本實(shí)施例中，無線發(fā)送器和無線接收器均采用Zigbee無線通信模塊。
[0017]在本實(shí)施例中，控制器采用MSP430型單片機(jī)。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理:
[0019]首先，設(shè)定每個(gè)電刺激通道啟動(dòng)刺激的角度和停止刺激的角度，并設(shè)定訓(xùn)練所需到達(dá)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)使用者的部位和自身情況，在控制器中設(shè)置電刺激輸出的波寬、頻率、刺激時(shí)間和休息時(shí)間以及刺激輸出循環(huán)次數(shù)。然后，運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)理療設(shè)備，通過角度傳感器實(shí)時(shí)采集設(shè)備的角度信號(hào)并發(fā)送給控制器，當(dāng)達(dá)到某個(gè)電刺激通道的啟動(dòng)角度時(shí)，控制器觸發(fā)該電刺激通道輸出電刺激，當(dāng)達(dá)到某個(gè)電刺激通道的停止角度時(shí)，控制器關(guān)閉該電刺激通道。
[0020]同時(shí)，通過轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)速信號(hào)，和預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，如果實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定的轉(zhuǎn)速，則比例的減小電刺激輸出強(qiáng)度如果實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速，則給予最大強(qiáng)度的電刺激輸出。
[0021]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，其特征在于:包括角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、無線發(fā)送器、無線接收器、控制器以及多個(gè)電刺激通道，所述角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和無線發(fā)送器均設(shè)置在理療設(shè)備上，所述角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別連接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接無線發(fā)送器，所述控制器的通信端口分別連接無線接收器和各電刺激通道，所述無線發(fā)送器與無線接收器之間建立無線通信；所述角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別采集作圓周運(yùn)動(dòng)的理療設(shè)備的角度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將角度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理后送給無線發(fā)送器，無線發(fā)送器通過無線方式將信號(hào)發(fā)送給無線接收器，無線接收器將接收到的信號(hào)傳送給控制器，控制器根據(jù)接收到的角度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)產(chǎn)生各電刺激通道的控制指令，從而控制各電刺激通道的電刺激輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)調(diào)理電路包括放大電路和濾波電路，所述放大電路的輸入端連接角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，放大電路的輸出端連接濾波電路的輸入端，濾波電路的輸出端連接無線發(fā)送器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無線發(fā)送器和無線接收器均采用Zigbee無線通信模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器采用單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)為MSP430型單片機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于角度反饋的電刺激輸出控制系統(tǒng)，包括角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、無線發(fā)送器、無線接收器、控制器以及多個(gè)電刺激通道，所述角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和無線發(fā)送器均設(shè)置在理療設(shè)備上，角度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別連接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接無線發(fā)送器，控制器的通信端口分別連接無線接收器和各電刺激通道，無線發(fā)送器與無線接收器之間建立無線通信。本實(shí)用新型采用角度信號(hào)作為反饋信息，通過不同角度觸發(fā)不同通道進(jìn)行刺激，幫助使用者完成復(fù)雜的任務(wù)性動(dòng)作。
【IPC分類】A61N1/36
【公開號(hào)】CN204910494
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520537949
【發(fā)明人】孔凡剛, 苗盛巍
【申請(qǐng)人】南京偉思醫(yī)療科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月23日